高中物理恒定电流经典习题20道-带答案
高中物理稳恒电流试题经典及解析

高中物理稳恒电流试题经典及解析一、稳恒电流专项训练1.对于同一物理问题,常常可以从宏观与微观两个不同角度进行研究,找出其内在联系,从而更加深刻地理解其物理本质.(1)一段横截面积为S 、长为l 的直导线,单位体积内有n 个自由电子,电子电荷量为e .该导线通有电流时,假设自由电子定向移动的速率均为v .(a )求导线中的电流I ;(b )将该导线放在匀强磁场中,电流方向垂直于磁感应强度B ,导线所受安培力大小为F 安,导线内自由电子所受洛伦兹力大小的总和为F ,推导F 安=F .(2)正方体密闭容器中有大量运动粒子,每个粒子质量为m ,单位体积内粒子数量n 为恒量.为简化问题,我们假定:粒子大小可以忽略;其速率均为v ,且与器壁各面碰撞的机会均等;与器壁碰撞前后瞬间,粒子速度方向都与器壁垂直,且速率不变.利用所学力学知识,导出器壁单位面积所受粒子压力F 与m 、n 和v 的关系.(注意:解题过程中需要用到、但题目没有给出的物理量,要在解题时做必要的说明)【答案】(1)I nvSe =证明见答案 (2)213F P nm S υ== 【解析】(1)(a )电流Q I t=,又因为[()]Q ne v St =,代入则I nvSe = (b )F 安=BIL ,I nvSe =,代入则:F 安=BnvSeL ;因为总的自由电子个数N=nSL ,每个自由电子受到洛伦兹力大小f=Bve ,所以F=Nf =BnvSeL=F 安,即F 安=F .(2)气体压强公式的推导:设分子质量为m ,平均速率为v ,单位体积的分子数为n ;建立图示柱体模型,设柱体底面积为S ,长为l ,则l t υ=柱体体积V Sl =柱体内分子总数N nV =总因分子向各个方向运动的几率相等,所以在t 时间内与柱体底面碰撞的分子总数为’16N N 总总= 设碰前速度方向垂直柱体底面且碰撞是弹性的,则分子碰撞器壁前后,总动量的变化量为2p m N υ∆=,总依据动量定理有Ft p =∆又压力Ft p =∆ 由以上各式得单位面积上的压力2013F F nm S υ== 【点评】本题的第1题中两问都曾出现在课本中,例如分别出现在人教版选修3-1.P42,选修3-1P .42,这两个在上新课时如果老师注意到,并带着学生思考推导,那么这题得分是很容易的.第2问需要利用动量守恒知识,并结合热力学统计知识,通过建立模型,然后进行推导,这对学生能力要求较高,为了处理相应问题,通过建模来处理问题.在整个推导过程并不复杂,但对分析容易对结果造成影响的错误是误认为所有分析都朝同一方向运动,而不是热力学统计结果分子向各个运动方向运动概率大致相等,即要取总分子个数的16. 【考点定位】电流微观表达式、洛伦兹力推导以及压强的微观推导.2.一电路如图所示,电源电动势E=28v ,内阻r=2Ω,电阻R1=4Ω,R2=8Ω,R3=4Ω,C 为平行板电容器,其电容C=3.0pF ,虚线到两极板距离相等,极板长L=0.20m ,两极板的间距d=1.0×10-2m .(1)闭合开关S 稳定后,求电容器所带的电荷量为多少?(2)当开关S 闭合后,有一未知的、待研究的带电粒子沿虚线方向以v0=2.0m/s 的初速度射入MN 的电场中,已知该带电粒子刚好从极板的右侧下边缘穿出电场,求该带电粒子的比荷q/m (不计粒子的重力,M 、N 板之间的电场看作匀强电场,g=10m/s 2)【答案】(1)114.810C -⨯ (2)46.2510/C kg -⨯ 【解析】 【分析】【详解】(1)闭合开关S 稳定后,电路的电流:12282482E I A A R R r ===++++; 电容器两端电压:222816R U U IR V V ===⨯=;电容器带电量: 12112 3.01016 4.810R Q CU C C --==⨯⨯=⨯(2)粒子在电场中做类平抛运动,则:0L v t =21122Uq d t dm=联立解得46.2510/q C kg m-=⨯3.如图所示,水平轨道与半径为r 的半圆弧形轨道平滑连接于S 点,两者均光滑且绝缘,并安装在固定的竖直绝缘平板上.在平板的上下各有一个块相互正对的水平金属板P 、Q ,两板间的距离为D .半圆轨道的最高点T 、最低点S 、及P 、Q 板右侧边缘点在同一竖直线上.装置左侧有一半径为L 的水平金属圆环,圆环平面区域内有竖直向下、磁感应强度大小为B 的匀强磁场,一个根长度略大于L 的金属棒一个端置于圆环上,另一个端与过圆心1O 的竖直转轴连接,转轴带动金属杆逆时针转动(从上往下看),在圆环边缘和转轴处引出导线分别与P 、Q 连接,图中电阻阻值为R ,不计其它电阻,右侧水平轨道上有一带电量为+q 、质量为12m 的小球1以速度052gr v =,向左运动,与前面静止的、质量也为12m 的不带电小球2发生碰撞,碰后粘合在一起共同向左运动,小球和粘合体均可看作质点,碰撞过程没有电荷损失,设P 、Q 板正对区域间才存在电场.重力加速度为g .(1)计算小球1与小球2碰后粘合体的速度大小v ;(2)若金属杆转动的角速度为ω,计算图中电阻R 消耗的电功率P ;(3)要使两球碰后的粘合体能从半圆轨道的最低点S 做圆周运动到最高点T ,计算金属杆转动的角速度的范围.【答案】(1) 52gr v = (2) 2424B L P Rω= (3) 2mgd qBL ≤ω≤27mgd qBL 【解析】【分析】【详解】(1)两球碰撞过程动量守恒,则0111()222mv m m v =+ 解得52gr v =(2)杆转动的电动势21122BLv BL L BL εωω==⨯= 电阻R 的功率22424B L P R R εω==(3)通过金属杆的转动方向可知:P 、Q 板间的电场方向向上,粘合体受到的电场力方向向上.在半圆轨道最低点的速度恒定,如果金属杆转动角速度过小,粘合体受到的电场力较小,不能达到最高点T ,临界状态是粘合体刚好达到T 点,此时金属杆的角速度ω1为最小,设此时对应的电场强度为E 1,粘合体达到T 点时的速度为v 1.在T 点,由牛顿第二定律得211v mg qE m r-= 从S 到T ,由动能定理得2211112222qE r mg r mv mv ⋅-⋅=- 解得12mg E q= 杆转动的电动势21112BL εω=两板间电场强度11E d ε=联立解得12mgd qBL ω= 如果金属杆转动角速度过大,粘合体受到的电场力较大,粘合体在S 点就可能脱离圆轨道,临界状态是粘合体刚好在S 点不脱落轨道,此时金属杆的角速度ω2为最大,设此时对应的电场强度为E 2.在S 点,由牛顿第二定律得22v qE mg m r-= 杆转动的电动势22212BL εω=两板间电场强度22E d ε=联立解得227mgd qBL ω= 综上所述,要使两球碰后的粘合体能从半圆轨道的最低点S 做圆周运动到最高点T ,金属杆转动的角速度的范围为:227mgd mgd qBL qBL ω≤≤.4.如图所示,固定的水平金属导轨间距L =2 m .处在磁感应强度B =4×l0-2 T 的竖直向上的匀强磁场中,导体棒MN 垂直导轨放置,并始终处于静止状态.已知电源的电动势E =6 V ,内电阻r =0.5 Ω,电阻R =4.5 Ω,其他电阻忽略不计.闭合开关S ,待电流稳定后,试求: (1)导体棒中的电流;(2)导体棒受到的安培力的大小和方向.【答案】(1)1.2 A;(2)0.096 N,方向沿导轨水平向左【解析】【分析】【详解】(1)由闭合电路欧姆定律可得:I=64.50.5EAR r=++=1.2A(2)安培力的大小为:F=BIL=0.04×1.2×2N=0.096N安培力方向为沿导轨水平向左5.如图所示,已知R3=3Ω,理想电压表读数为3v,理想电流表读数为2A,某时刻由于电路中R3发生断路,电流表的读数2.5A,R1上的电压为5v,求:(1)R1大小、R3发生断路前R2上的电压、及R2阻值各是多少?(R3发生断路时R2上没有电流)(2)电源电动势E和内电阻r各是多少?【答案】(1)1V 1Ω(2)10 V ;2Ω【解析】试题分析:(1)R3断开时电表读数分别变为5v和2.5A 可知R1=2欧R3断开前R1上电压U1=R1I=4VU1= U2 + U3所以 U2=1VU2:U3 = R2:R3 =1:3R2=1Ω(2)R3断开前总电流I1=3AE = U1 + I1rR3断开后总电流I2=2.5AE = U 2 + I 2r联解方程E= 10 V r=2Ω考点:闭合电路的欧姆定律【名师点睛】6.如图所示,竖直放置的两根足够长的光滑金属导轨相距为L ,导轨的两端 分别与电源(串有一滑动变阻器 R )、定值电阻、电容器(原来不带电)和开关K 相连.整个空间充满了垂直于导轨平面向外的匀强磁场,其磁感应强度的大小为B .一质量为m ,电阻不计的金属棒 ab 横跨在导轨上.已知电源电动势为E ,内阻为r ,电容器的电容为C ,定值电阻的阻值为R0,不计导轨的电阻.(1)当K 接1时,金属棒 ab 在磁场中恰好保持静止,则滑动变阻器接入电路的阻值 R 为多大?(2)当 K 接 2 后,金属棒 ab 从静止开始下落,下落距离 s 时达到稳定速度,则此稳定速度的大小为多大?下落 s 的过程中所需的时间为多少?(3) ab 达到稳定速度后,将开关 K 突然接到3,试通过推导,说明 ab 作何种性质的运动?求 ab 再下落距离 s 时,电容器储存的电能是多少?(设电容器不漏电,此时电容器没有被击穿)【答案】(1)EBL r mg -(2)44220220B L s m gR mgR B L +(3)匀加速直线运动 2222mgsCB L m cB L + 【解析】【详解】(1)金属棒ab 在磁场中恰好保持静止,由BIL=mgE I R r=+ 得 EBL R r mg=- (2)由 220B L v mg R = 得 022mgR v B L =由动量定理,得mgt BILt mv -= 其中0BLs qIt R ==得44220220B L s m gR t mgR B L += (3)K 接3后的充电电流q C U CBL v v I CBL CBLa t t t t ∆∆∆∆=====∆∆∆∆ mg-BIL=ma得22mg a m CB L =+=常数 所以ab 棒的运动性质是“匀加速直线运动”,电流是恒定的.v 22-v 2=2as根据能量转化与守恒得 22211()22E mgs mv mv ∆=-- 解得:2222mgsCB L E m cB L ∆=+ 【点睛】本题是电磁感应与电路、力学知识的综合,关键要会推导加速度的表达式,通过分析棒的受力情况,确定其运动情况.7.如图所示电路中,R 1=6 Ω,R 2=12 Ω,R 3=3 Ω,C =30 μF ,当开关S 断开,电路稳定时,电源总功率为4 W ,当开关S 闭合,电路稳定时,电源总功率为8 W ,求:(1)电源的电动势E 和内电阻r ;(2)在S 断开和闭合时,电容器所带的电荷量各是多少?【答案】(1)8V ,1Ω (2)1.8×10﹣4C ,0 C【解析】【详解】(1)S 断开时有:E=I 1(R 2+R 3)+I 1r…①P 1=EI 1…②S 闭合时有:E=I 2(R 3+1212R R R R +)+I 2r…③ P 2=EI 2…④由①②③④可得:E=8V ;I 1=0.5A ;r=1Ω;I 2=1A(3)S 断开时有:U=I 1R 2得:Q 1=CU=30×10-6×0.5×12C=1.8×10-4CS 闭合,电容器两端的电势差为零,则有:Q 2=08.如图所示,两条平行的金属导轨相距L =lm ,金属导轨的倾斜部分与水平方向的夹角为37°,整个装置处在竖直向下的匀强磁场中.金属棒MN 和PQ 的质量均为m =0.2kg ,电阻分别为R MN =1Ω和R PQ =2Ω.MN 置于水平导轨上,与水平导轨间的动摩擦因数μ=0.5,PQ 置于光滑的倾斜导轨上,两根金属棒均与导轨垂直且接触良好.从t =0时刻起,MN 棒在水平外力F 1的作用下由静止开始以a =1m /s 2的加速度向右做匀加速直线运动,PQ 则在平行于斜面方向的力F 2作用下保持静止状态.t =3s 时,PQ 棒消耗的电功率为8W ,不计导轨的电阻,水平导轨足够长,MN 始终在水平导轨上运动.求:(1)磁感应强度B 的大小;(2)t =0~3s 时间内通过MN 棒的电荷量;(3)求t =6s 时F 2的大小和方向;(4)若改变F 1的作用规律,使MN 棒的运动速度v 与位移s 满足关系:v =0.4s ,PQ 棒仍然静止在倾斜轨道上.求MN 棒从静止开始到s =5m 的过程中,系统产生的焦耳热.【答案】(1)B = 2T ;(2)q = 3C ;(3)F 2=-5.2N (负号说明力的方向沿斜面向下)(4)203Q J 【解析】【分析】t =3s 时,PQ 棒消耗的电功率为8W ,由功率公式P =I 2R 可求出电路中电流,由闭合电路欧姆定律求出感应电动势.已知MN 棒做匀加速直线运动,由速度时间公式求出t =3s 时的速度,即可由公式E =BLv 求出磁感应强度B ;根据速度公式v =at 、感应电动势公式E =BLv 、闭合电路欧姆定律和安培力公式F =BIL 结合,可求出PQ 棒所受的安培力大小,再由平衡条件求解F 2的大小和方向;改变F 1的作用规律时,MN 棒做变加速直线运动,因为速度v 与位移x 成正比,所以电流I 、安培力也与位移x 成正比,可根据安培力的平均值求出安培力做功,系统产生的热量等于克服安培力,即可得解.【详解】(1)当t =3s 时,设MN 的速度为v 1,则v 1=at =3m/s感应电动势为:E 1=BL v 1根据欧姆定律有:E 1=I (R MN + R PQ )根据P =I 2 R PQ代入数据解得:B =2T(2)当t =6 s 时,设MN 的速度为v 2,则速度为:v 2=at =6 m/s感应电动势为:E 2=BLv 2=12 V根据闭合电路欧姆定律:224MNPQE I A R R ==+ 安培力为:F 安=BI 2L =8 N规定沿斜面向上为正方向,对PQ 进行受力分析可得:F 2+F 安cos 37°=mg sin 37°代入数据得:F 2=-5.2 N(负号说明力的方向沿斜面向下)(3)MN 棒做变加速直线运动,当x =5 m 时,v =0.4x =0.4×5 m/s =2 m/s因为速度v 与位移x 成正比,所以电流I 、安培力也与位移x 成正比, 安培力做功:12023MN PQ BLv W BL x J R R =-⋅⋅=-+安 【点睛】本题是双杆类型,分别研究它们的情况是解答的基础,运用力学和电路.关键要抓住安培力与位移是线性关系,安培力的平均值等于初末时刻的平均值,从而可求出安培力做功.9.为了检查双线电缆CE 、FD 中的一根导线由于绝缘皮损坏而通地的某处,可以使用如图所示电路。
高中物理恒定电流经典习题30道-带答案 (2)

高中物理恒定电流经典习题 30 道- 带答案一.选择题(共30 小题)1.(2014?安徽模拟)安培提出来有名的分子电流假说.根据这一假说,电子绕核运动可等效为一环形电流.设电量为 e 的电子以速率 v 绕原子核沿顺时针方向做半径为r 的匀速圆周运动,对于该环形电流的说法,正确的选项是()A.电流强度为,电流方向为顺时针B.电流强度为,电流方向为顺时针C.电流强度为,电流方向为逆时针D.电流强度为,电流方向为逆时针2.(2014?宿州模拟)导体中的电流是这样产生的:当在一根长度为 L、横断面积为 S,单位体积内自由电荷数为n 的平均导体两头加上电压 U,导体中出现一个匀强电场,导体内的自由电子(﹣ e)受匀强电场的电场力作用而加快,同时因为与阳离子碰撞而遇到阻挡,这样边频频碰撞边向前挪动,能够以为阻挡电子运动的阻力大小与电子挪动的平均速率 v 成正比,即能够表示为 kv(k 是常数),当电子所受电场力与阻力大小相等时,导体中形成了恒定电流,则该导体的电阻是()A.B.C.D.3.(2013 秋?台江区校级期末)如下图,电解槽内有一价的电解溶液, ts 内经过溶液内横截面 S 的正离子数是 n1,负离子数是 n2,设元电荷的电量为 e,以下解说正确的选项是()A.正离子定向挪动形成电流,方向从 A 到 B,负离子定向挪动形成电流方向从B到 AB.溶液内正负离子沿相反方向运动,电流互相抵消C.溶液内电流方向从 A 到 B,电流 I=D.溶液内电流方向从A 到 B,电流 I=4.(2014 秋?罗平县校级期末)某电解池,假如在 1s 钟内共有 5×1018个二价正离子和 1.0 ×1019个一价负离子经过某截面,那么经过这个截面的电流是()A.0A B.0.8A C.1.6A D.3.2A 5.(2015?乐山一模)图中的甲、乙两个电路,都是由一个敏捷电流计G和一个变阻器R 构成,它们之中一个是测电压的电压表,另一个是测电流的电流表,那么以下结论中正确的选项是()A.甲表是电流表,B.甲表是电流表,C.乙表是电压表,D.上陈述法都不对R增大时量程增大R增大时量程减小R增大时量程减小6.(2014?吉林一模)将两个同样的敏捷电流计表头,分别改装成一只较大批程电流表和一只较大批程电压表,一个同学在做实验时误将这两个表串连起来,则()A.两表头指针都不偏转B.两表头指针偏角同样C.改装成电流表的表头指针有偏转,改装成电压表的表头指针几乎不偏转D.改装成电压表的表头指针有偏转,改装成电流表的表头指针几乎不偏转7.(2014?西城区一模)如图,虚线框内为改装好的电表,M、N为新电表的接线柱,此中敏捷电流计 G的满偏电流为200μA,已测得它的内阻为 495.0 Ω.图中电阻箱读数为5.0 Ω.现将 MN接入某电路,发现敏捷电流计G恰好满偏,则依据以上数据计算可知()A.M、N两头的电压为 1mV B.M、N两头的电压为 100mV C.流过 M、N的电流为 2μA D.流过 M、N的电流为 20mA8.(2014?宿州模拟)一伏特表有电流表 G与电阻 R串连而成,如下图,若在使用中发现此伏特计的读数总比正确值稍小一些,采纳以下哪一种举措可能加以改良()A.在 R上串连一比 R 小得多的电阻B.在 R上串连一比 R 大得多的电阻C.在 R上并联一比 R 小得多的电阻D.在 R上并联一比 R 大得多的电阻9.(2014 秋?石柱县校级期末)电流表的内阻是R g=200Ω,满偏电流值是I g=500μA,此刻欲把这电流表改装成量程为1.0V 的电压表,正确的方法是()A.应串连一个 0.1 Ω的电阻 B.应并联一个 0.1 Ω的电阻C.应串连一个 1800Ω的电 D.应并联一个 1800Ω的电阻阻10.(2014 秋?贵阳期末)电流表的内阻是R g=100Ω,满刻度电流值是 I g=1mA,现欲把这电流表改装成量程为3V 的电压表,正确的方法是()A.应串连一个 0.1 Ω的电阻 B.应并联一个 0.1 Ω的电阻C.应串连一个 2900Ω的电 D.应并联一个 2900Ω的电阻阻11.(2014 秋?衡阳期末)同样的电流表分别改装成两个电流表 A1、A2和两个电压表 V1、V2,A1的量程大于 A2的量程,V1的量程大于 V2的量程,把它们接入图所示的电路,闭合开关后()A.A的读数比 A 的读数大12B.A1指针偏转角度比 A2指针偏转角度大C.V1的读数比 V2的读数大D.V1指针偏转角度比 V2指针偏转角度大12.(2013 秋?个旧市校级期末)两只电流表 A 和 A 是由完12全同样的两只电流表改装成的, A 表的量程是5A,A 表的12量程是 15A.为了丈量 15~20A 的电流,把 A 表和 A 表并12联起来使用,在这类状况下()A.A1表和 A2表的示数相等B.A表和 A 表的指针偏转角度相等12C.A表和 A 表的示数之比为 1:312D.A表和 A 表的指针偏转角度之比为 1:31213.(2013 秋?宣城期末)如下图是一个双量程电压表,表头是一个内阻R g=500Ω,满刻度电流为I g=1mA的毫安表,现接成量程分别为10V 和 100V的两个量程,则所串连的电阻 R1和 R2分别为()A.9500Ω, 9.95 ×104ΩB.9500Ω, 9×104ΩC.1.0 ×103Ω, 9×104Ω D.1.0 ×103Ω, 9.95 ×104Ω14.(2013 秋?城区校级期末)用图所示的电路丈量待测电阻R X的阻值时,以下对于由电表产生偏差的说法中,正确的是()A.电压表的内电阻越小,丈量越精准B.电流表的内电阻越小,丈量越精准C.电压表的读数大于R X两头真切电压, R X的丈量值大于真实值D.因为电流表的分流作用,使R X的丈量值小于真切值15.(2015?佛山模拟)在如下图的电路中,E 为电源电动势,r 为电源内阻,R1和R3均为定值电阻,R2为滑动变阻器.当R2的滑动触点在 a 端时合上开关 S,此时三个电表 A1、A2和V 的示数分别为 I 1、I 2和 U.现将 R2的滑动触点向 b 端移动,则三个电表示数的变化状况是()A.I 1增大, I 2不变, U增大 B.I 1减小, I 2增大, U 减小C.I 1增大, I 2减小, U增大 D.I 1减小, I 2不变, U 减小16.(2015?山东一模)如下图,平行金属板中带电质点 P 原处于静止状态,不考虑电流表和电压表对电路的影响,当滑动变阻器R4的滑片向 b 端挪动时,则()A.电压表读数减小B.电流表读数减小C.质点 P 将向上运动D.R3上耗费的功率渐渐增大17.(2015?桐乡市校级模拟)如下图,直线 A 为电源 a 的路端电压与电流的关系图象;直线 B 为电源 b 的路端电压与电流的关系图象;直线 C 为一个电阻 R 的两头电压与电流关系的图象.将这个电阻R分别接到 a、b 两电源上,那么()A.R 接到 a 电源上,电源的效率较高B.R 接到 b 电源上,电源的输出功率较大C.R 接到 a 电源上,电源的输出功率较大,但电源效率较低D.R 接到 b 电源上,电源的输出功率和效率都较高18.(2015?孝感校级模拟)在图所示的电路中,电源电动势为 E、内电阻为 r .将滑动变阻器的滑片 P 从图示地点向右滑动的过程中,对于各电表示数的变化,以下判断中正确的是()A.电压表 V 的示数变小B.电流表 A2的示数变小C.电流表 A1的示数变小D.电流表 A 的示数变大19.(2015?成都模拟)在如下图的电路中,灯炮 L 的电阻大于电源的内阻 r ,闭合电键 S,将滑动变阻器滑片 P 向左挪动一段距离后,以下结论正确的选项是()A.灯泡 L 变亮B.电源的输出功率增大C.电容器 C上电荷量减少D.电流表读数变小,电压表读数变大20.(2015?湖南二模)如下图,电流表 A1(0~3A)和 A2(0~0.6A)是由两个同样的电流表改装而成,现将这两个电流表并联后接入电路中,闭合开关 S,调理滑动变阻器,以下说法中正确的选项是()A.A、A 的读数之比为 1:112B.A、A 的读数之比为 5:112C.A、A 的指针偏转角度之比为1:112D.A1、A2的指针偏转角度之比为1:521.(2015?沈阳一模)某控制电路如下图,主要由电源(电动势为 E、内阻为 r )与定值电阻 R1、R2及电位器(滑动变阻器) R 连结而成, L1、L2是红绿两个指示灯,当电位器的触片滑向 a 端时,以下说法正确的选项是()A.L1、L2两个指示灯都变亮 B .L1、L2两个指示灯都变暗C.L1变亮, L2变暗D.L1变暗, L2变亮22.(2015?孝南区校级模拟)在如图甲所示的电路中, L1、L2和 L3为三个同样规格的小灯泡,这类小灯泡的伏安特征曲线如图乙所示,当开关S 闭合后,电路中的总电流为0.25A .则此时()A.L1的电压为 L2电压的 2 倍B.L1耗费的电功率为0.75WC.L2的电阻为 12ΩD.L1、L2耗费的电功率的比值大于4:123.(2014 秋?忻府区校级月考)如下图, E 为内阻不可以忽视的电池,R1、R2、R3均为定值电阻,与均为理想电表;开始时开关 S 闭合,均有读数,某时辰发现和读数均变大,则电路中可能出现的故障是()A.R1断路 B.R2断路 C.R1短路 D.R3短路24.(2015?武汉校级模拟)如下图电路中的电源为恒流源,不论外电路的电阻怎样变,它都能够供给连续的定值电流.当滑动变阻器的滑动触头向上滑动时,电压表的读数变化量与电流表的读数变化量之比的绝对值是()A.R0B.R1C.R2D.不可以确立25.(2015?松江区一模)电源电动势为E,内阻为 r ,向可变电阻 R 供电,对于路端电压说法正确的选项是()A.因为电源电动势不变,因此路端电压也不变B.因为 U=IR,因此当 I 增大时,路端电压也增大C.因为 U=E﹣Ir ,因此当 I 增大时,路端电压降落D.若外电路断开,则路端电压为零26.(2015?嘉峪关校级三模)如下图, A 和 B 为竖直搁置的平行金属板,在两极板间用绝缘线悬挂一带电小球.开始时开关 S 闭合且滑动变阻器的滑动头 P 在 a 处,此时绝缘线向右偏离竖直方向.(电源的内阻不可以忽视)以下判断正确的选项是()A.小球带负电B.当滑动头从 a 向 b 滑动时,细线的偏角θ 变大C.当滑动头从 a 向 b 滑动时,电流表中有电流,方向从上向下D.当滑动头从 a 向 b 滑动时,电源的输出功率必定变大27.(2015?浙江校级一模)如下图的电路中, R1、R2、R3是固定电阻, R4是光敏电阻,其阻值随光照的强度加强而减小.当开关 S 闭合且没有光照耀时,电容器 C 不带电.当用强光照耀 R4且电路稳准时,则与无光照耀时比较()A.电容器 C的上极板带负电B.电容器 C的下极板带负电C.经过 R4的电流变小,电源的路端电压增大D.经过 R4的电流变大,电源供给的总功率变大28.(2015?金山区一模)如图甲所示,R为电阻箱,为理想电流表,电源的电动势为E,内阻为 r .图乙为电源的输出功率 P 与电流表示数 I 的关系图象,此中功率P0分别对应电流 I 1、I 2,外电阻 R1、R2.以下说法中正确的选项是()A.I 1+I 2>B.I 1+I 2=C.D.29.(2015?淮南模拟)如下图,平行金属板中带电质点 P 原处于静止状态,不考虑电流表和电压表对电路的影响,当滑动变阻器R4的滑片向 b 端挪动时,则()A.电压表读数减小B.电流表读数增大C.质点 P 将向上运动D.R3上耗费的功率渐渐增大30.(2015?上海模拟)如下图的电路中,电源电动势为 E、内电阻为 r (小于外电路的总电阻),当滑动变阻器 R 的滑片P 位于中点时, A、B、C 三灯均正常发光,且亮度同样,则()A.三个小灯泡中, B灯电阻最大, C灯电阻最小B.当滑片 P 向左挪动时, C 灯变亮, A、B 两灯变暗C.当滑片 P 向左挪动时, A、 C两灯变亮, B 灯变暗D.当滑片 P 向左挪动时,电源的输出功率减小一.选择题(共30 小题)1.C2.A3.D4.D5.B6.D7.D8.D9.C10.C 11.AC 12.BC13.B 14.BC15.B 16.A 17.C 18.B 19.D 20.BC21.B 22.BD23.B 24.B 25.C 26.C 27.AD28.B 29.AB30.BD。
最新高考物理稳恒电流题20套(带答案)

最新高考物理稳恒电流题20套(带答案)一、稳恒电流专项训练1.如图所示,固定的水平金属导轨间距L=2 m.处在磁感应强度B=4×l0-2 T的竖直向上的匀强磁场中,导体棒MN垂直导轨放置,并始终处于静止状态.已知电源的电动势E=6 V,内电阻r=0.5 Ω,电阻R=4.5 Ω,其他电阻忽略不计.闭合开关S,待电流稳定后,试求:(1)导体棒中的电流;(2)导体棒受到的安培力的大小和方向.【答案】(1)1.2 A;(2)0.096 N,方向沿导轨水平向左【解析】【分析】【详解】(1)由闭合电路欧姆定律可得:I=64.50.5EAR r=++=1.2A(2)安培力的大小为:F=BIL=0.04×1.2×2N=0.096N安培力方向为沿导轨水平向左2.如图所示,已知电源电动势E=16 V,内阻r=1 Ω,定值电阻R=4 Ω,小灯泡上标有“3 V,4.5 W”字样,小型直流电动机的线圈电阻r′=1 Ω,开关闭合时,小灯泡和电动机均恰好正常工作.求:(1)电路中的电流强度;(2)电动机两端的电压;(3)电动机的输出功率.【答案】(1)1.5A ;(2)5.5V;(3)6W.【解析】试题分析:(1)电路中电流L LP I U ==1.5A (2)电动机两端的电压()M L U E U I R r =--+=5.5V(3)电动机的总功率电动机线圈热功率2/ 2.25W P Ir ==热电动机的输出功率考点:电功率3.如图所示,已知R 3=3Ω,理想电压表读数为3v ,理想电流表读数为2A ,某时刻由于电路中R 3发生断路,电流表的读数2.5A ,R 1上的电压为5v ,求:(1)R 1大小、R 3发生断路前R 2上的电压、及R 2阻值各是多少?(R 3发生断路时R 2上没有电流)(2)电源电动势E 和内电阻r 各是多少?【答案】(1)1V 1Ω(2)10 V ;2Ω【解析】试题分析:(1)R 3断开时 电表读数分别变为5v 和2.5A 可知R 1=2欧R 3断开前R 1上电压U 1=R 1I=4VU 1= U 2 + U 3所以 U 2=1VU 2:U 3 = R 2:R 3 =1:3R 2=1Ω(2)R 3断开前 总电流I 1=3AE = U 1 + I 1rR 3断开后 总电流I 2=2.5A E = U 2 + I 2r联解方程E= 10 V r=2Ω考点:闭合电路的欧姆定律【名师点睛】4.导线中自由电子的定向移动形成电流,电流可以从宏观和微观两个角度来认识。
高中物理恒定电流试题及答案

高中物理恒定电流试题及答案高中物理恒定电流试题及答案一、选择题1、关于电流,下列说法中正确的是 ( ) A. 通过导线截面的电量越多,电流越大 B. 电子运动的速率越大,电流越大 C. 单位时间内通过导体横截面的电量越多,导体中的电流越大 D. 电流的方向就是自由电荷定向移动的方向2、短路的电路中会出现以下哪种现象? ( ) A. 灯泡会亮 B. 灯泡不亮 C. 电源被烧坏 D. 电阻被烧坏3、两个完全相同的电容器并联,当两电容器并联的总电荷量等于原来单个电容器所带电荷量时,每个电容器所带的电荷量是多少? ( )A. 1/2B. 2/3C. 3/2D. 1/4二、填空题4、将一根铜导线接在电路中,要使导线发热达到最高值,下列方法中有效的是 ( ) A. 增大原电流 B. 减小原电压 C. 并联一根相同导线 D. 串联一根相同导线41、一根电阻为 R 的导线接在某电源上,测得导线端电压为 U,忽略导线电阻,则该电源的电动势为多少? ( )三、解答题6、有一个电源 E,内阻为 r,外接负载 R,原电源输出电压为 U,负载 R 上电压为 Ud,则 U 与 Ud 之间的关系是什么?为什么?61、设计一个电路,使两个灯泡并联,并且每个灯泡都可以独立控制。
答案:一、选择题1、C 解析:电流的大小取决于单位时间内通过导体横截面的电量,与电荷量的大小和速率均无关。
因此,选项 C 正确。
2、B 解析:短路时,电路中的电阻变得非常小,电流会瞬间变得非常大,导致电源和电阻容易被烧坏。
因此选项 B 正确。
3、A 解析:两个完全相同的电容器并联,总电荷量等于原来单个电容器所带电荷量的两倍,因此每个电容器所带的电荷量为原来的 1/2。
故选项 A 正确。
二、填空题4、C 解析:要使导线发热达到最高值,需要增大导线的电流,根据欧姆定律公式电流与电压成反比,因此需要减小原电压或者并联一根相同导线来分担电压。
故选项 C 正确。
41、根据全电路欧姆定律,有 E = U + Ir,所以 E = U/r + Ir + U。
恒定电流典型例题(比较好的)

恒定电流典型例题欧姆定律【例1】 在10 s 内通过电解槽某一横截面向右迁移的正离子所带的电量为2 C ,向左迁移的负离子所带电量为3 C ;那么电解槽中电流大小为多少?【解析】 正负电荷向相反方向运动形成电流的方向是一致的,因此在计算电流,I =q /t 时,q 应是正负电量绝对值之和.I =(2C+3 C)/10 s=0.5 A .【点拨】 正负电荷向相反方向运动计算电流时,q 应是正负电量绝对值之和.【例2】电路中有一段导体,给它加上3V 的电压时,通过它的电流为2mA ,可知这段导体的电阻为 Ω;如果给它两端加2V 的电压,它的电阻为 Ω.如果在它的两端不加电压,它的电阻为 Ω. 【解析】由电阻的定义式可得导体的电阻为Ω⨯=Ω⨯==-33105.11023I U R 【点拨】导体的电阻是由导体自身性质决定的,与它两端是否加电压及电压的大小无关.所以三个空均应填1500Ω.【例3】 加在某段导体两端电压变为原来的3倍时,导体中的电流就增加0.9 A ,如果所加电压变为原来的1/2时,导体中的电流将变为 A .分析:在利用部分电路欧姆定律时,要特别注意I 、U 、R 各量间的对应关系,本题中没有说明温度的变化,就认为导体的电阻不变.【解析】设该段导体的电阻为R ,依题意总有IU R =.当导体两端的电压变为原来的3倍时,依题意有9.03+=RUR U ①当电压变为原来的1/2时,导体中的电流应为R U 2/从①式可解得 A 45.0==RU I从而可知 A 225.022/==I RU【点拨】此题考查部分电路欧姆定律的应用,无论U 、I 怎样变化导体的电阻是不变的,因此利用IU I U R ∆∆==可解此题. 【例4】 如图14-1-1所示为A 、B 两个导体的伏安特性曲线.(1)A 、B 电阻之比R A :R B 为 . (2)若两个导体中电流相等(不为零)时,电压之比U A :U B 为 ;(3)若两个导体的电压相等(不为零)时电流之比I A :I B为 .【解析】(1)在I -U 图象中.电阻的大小等电阻定律电阻率图14-2-1【解析】本题的思路是:U-I 图象中,图线的斜率表示电阻,斜率越大.电阻越大.如果图线是曲线,则表示导体中通过不同的电压、电流时它的电阻是变化的.灯泡在电压加大的过程中,灯丝中的电流增大,温度升高,而金属的电阻率随着温度升高而增大,所以灯丝在加大电压的过程中电阻不断增大,U-I 图线中曲线某点的斜率应不断增大.A 图斜率不变,表示电阻不变;C 图斜率减小,表示电阻变小;D 图斜率先变大后变小,表示电阻先变大后变小;上述三种情况显然都不符合实际·只有B 图斜率不断增大,表示电阻不断变大,这是符合实际的.答案:ACD .【点拨】本题考查了两个方面的知识,其一考查了对U-I 图象的物理意义的理解.其二,考查了金属电阻率随温度升高而增大的基本知识.我们通过本题的解答应理解平时用灯泡上的标称电压和标称功率通过公式PU R 2=计算出来的电阻值应是灯泡正常工作时的阻值,灯泡不工作时用欧姆表测出的电阻值大大小于灯泡正常工作时的阻值.1.(综合题)两根完全相同的金属裸导线,如果把其中的一根均匀拉长到原来的四倍,把另一根两次对折后绞合在一起,则它们的电阻之比是多少?【解析】由于两根导线完全相同,即体积相等, 无论拉长还是对折后,其体积仍相等.从而可以确定出形变之后的长度和截面积之比,从而确定出电阻之比.设原导体的电阻为SL R ρ=,拉长后长度变为4L ,其截面积S S 41=',R S L R 164141==ρ,四折后长度变为41L ,其截面积为S S 4='',它的电阻变为R S LR 1614412== ,故1:256161:16:21==R R2.(应用题) A 、B 两地相距40 km ,从A 到B 两条输电线的总电阻为800Ω.若A 、B 之间的某处E 两条线路发生短路.为查明短路地点,在A 处接上电源,测得电压表示数为10 V ,电流表示数为40 mA .求短路处距A 多远?【解析】根据题意,画出电路如图14-2-2所示,.A 、B 两地相距l 1=40 km ,原输电线总长2l 1=80 km ,电阻R 1=800 Ω.设短路处距A 端l 2,其间输电线电阻Ω=⨯==-25010401032IU R 212122R ,l l R S L R ==ρkm 5.12408002501122=⨯==l R R l短路处距A 端12.5 km .3.(创新题)如图14-2-3所示,两个横截面不同、长度相等的均匀铜棒接在电路中,两端电压为U ,则( )A .通过两棒的电流相等B .两棒的自由电子定向移动的平均速 率不同C .两棒内的电场强度不同,细棒内场 强E 1大于粗棒内场强E 2D .细棒的端电压U1大于粗棒的端电压U 2图14-2-3【解析】ABCD电功和电功率【例1】 一只标有“110 V ,10 W"字样的灯泡:(1)它的电阻是多大?(2)正常工作时的电流多大?(3)如果接在100 V 的电路中,它的实际功率多大?(4)它正常工作多少时间消耗1 kW ·h 电? 【解析】 (1)灯泡的电阻)(额额Ω===12101011022P U R (2)09.011010===额额额U P I (A) (3)因灯泡电阻一定,由RU P 2=得,22额实额实::U U PP =3.8101101002222=⨯==额额实实P U U P W (4)1 kW ·h=3.6×106J ,由W =Pt 得s 106.310106.356⨯=⨯==P W t【点拨】 灯泡可看成是纯电阻用电器,并且认为它的电阻值保持不变.正确使用PU R 2=,R U P 2=,PW t =几个基本公式,并注意区别P 、U 、I 是额定值还是实际值.【例2】 对计算任何类型的用电器的电功率都适用的公式是 ( ) A .P =I 2R B .P =U 2/R C .P =UI D .P =W /t【解析】D 是定义式,C 是通过定义式推导而得,而A 、B 都是通过欧姆定律推导,所以A 、B 只适用于纯电阻电路.选CD .【点拨】 通过该道题理解电流做功的过程,即是电能转化成其他形式能的过程.要区分电功率和热功率以及电功和电热.【例3】 若不考虑灯丝电阻随温度变化的因素,把一只标有“220V ,100W”的灯泡接入电压为110V 的电路中,灯泡的实际功率是 ( )1.(综合题) 两个白炽灯泡A (220V ,100W)和B (220V ,40W)串联后接在电路中,通电后哪个灯较亮?电灯中的电流最大等于多少?此时两灯所加上的电压是多大?两灯的实际总电功率是多少?(不考虑温度对电阻的影响)【解析】 根据P =U 2/R 可计算出两灯泡的电阻分别为 R A =U 2/P =2202/100Ω=484Ω, R B =U 2/P =2202/40Ω=1210Ω,根据P =IU ,可计算出两灯泡的额定电流分别为 I A =P /U =100/220A=0.45A , I B =P /U =40/220A=0.18A.当两个灯泡串联时,通过它们的电流一定相等,因此电阻大的灯泡功率大,所以它们接入电路后B 灯较亮. 电路中的电流不能超过串联灯泡中额定电流最小的电流值,本题中不能超过I B =0.18A .为了不超过电流值,加在白炽灯两端的总电压不能超过U =I B (R A +R B )=308V (或U A :U B =R A :R B =2:5,U =U A +U B =220V+0.4×220V =308V).此时两灯的实际功率为W 562=+=)(B A B R R I P (或P A :P B = R A :R B =2:5,P =P A + P B =40W+0.4×40W=56W).2.(应用题) 如图14-5-1所示为电动机提升重物的装置,电动机线圈电阻为r =1Ω,电动机两端电压为5V ,电路中的电流为1A ,物体A 重20N ,不计摩擦力,求: (1)电动机线圈电阻上消耗的热功率是多少? (2)电动机输入功率和输出功率各是多少? (3)10s 内,可以把重物A 匀速提升多高? (4)这台电动机的机械效率是多少?图14-5-1【解析】对电动机而言,电流做功的功率就是输入功率,电流经过电动机线圈电阻时产生一定的热功率,两个功率的差即为输出功率. (1)根据焦耳定律,热功率应为P Q =I 2r =l 2×lW=lW .(2)电功率等于输入电流与电动机两端电压的乘积P 入=IU =l×5W=5W .输出功率等于输入功率减去发热消耗的功率P 出=P 入-P Q =5W -lW=4W .(3)电动机输出的功率用来提升重物转化为机械功率,在10s 内P 出t =mgh .解得m 2m 20104=⨯==mg t P h 出 (4)机械效率 %80==入出P P η闭合电路欧姆定律【例1】 电动势为2 V 的电源与一个阻值为9Ω的电阻构成闭和回路,测得电源两端电压为1.8 V ,求电源的内电阻.【解析】画出如图14-6-2的电路图,U 外 =1.8 V 由E =U 外 +U 内得U 内=0.2 V ,I= U 外/R =0.2A ,r = U 内/I =1Ω.图14-6-2【点拨】闭合电路欧姆定律和部分电路欧姆定律往往结合起来应用.【例2】 在如图14-6-3所示的电路中,电阻R l =100Ω,R 2=300Ω,电源和电流表内阻均可不计.当两个电键S 1、S 2都断开或都闭合时,电流表的读数是相同的,求电阻R 的阻值.【解析】 当两个电键S 1、S 2都断开时,电阻R 1、R 3和R 组成串联电路,经过它们的电流与电流表读数是相同的,设这个电流为I ,则根据闭合电路欧姆定律可得E =I (R 1+R 3+R )=(400+R )I . ①当两个电键S 1、S 2都闭合时,电阻R 被 图14-6-3短路,R 1和R 2并联后再与R 3串联,其等效电阻为Ω=Ω+Ω+⨯=++='7270030060010060010032121R R R R R R此时流过电源的电流为流过R 1,和R 2的电流的总和,其中流过R 1的电流为I ,根据并联电路电流分配关系可得,流过电源的电流为I I I R R R I 67600600100221=+=+='根据闭合电路欧姆定律有 450=''=R I E I②联立①②两式得 R =50 Ω【点拨】 首先要分别弄清楚电键都断开和都闭合时两个电路中各元件的相互连接关系,根据闭合电路欧姆定律列出以电流表读数及待求电阻为变量的方程式,再设法利用方程进行求解.串、并联电路是最基本的电路结构形式,在复杂的电路中,当串、并联的连接关系不明显时,要对电路进行简化,之后,将外电阻表达出来,用闭合电路欧姆定律列方程,找出物理量之间的关系,这就是解这类题的基本思路.【例3】在如图14-6-4所示的电路中,在滑动变阻器R 2的滑动头向下移动的过程中,电压表V 和电流表A 的示数变化情况如何?【解析】R 2的滑动头向下移动的过程中变阻器的电阻增大,则外电路总电阻也增大,据串联电路的特点(外电路与内阻串联),路端电压也增大,即电压表V 读数增大.据欧姆定律:总电阻增大,电路中总电流I 定要减少,又因为R 1不变,所以IR 1减少,由上分析路端电压增大,所以R 2、R 3。
高中物理稳恒电流题20套(带答案)含解析

高中物理稳恒电流题20套(带答案)含解析一、稳恒电流专项训练1.材料的电阻随磁场的增强而增大的现象称为磁阻效应,利用这种效应可以测量磁感应强度.如图所示为某磁敏电阻在室温下的电阻—磁感应强度特性曲线,其中R B、R0分别表示有、无磁场时磁敏电阻的阻值.为了测量磁感应强度B,需先测量磁敏电阻处于磁场中的电阻值R B.请按要求完成下列实验.(1)设计一个可以测量磁场中该磁敏电阻阻值的电路,并在图中的虚线框内画出实验电路原理图(磁敏电阻及所处磁场已给出,待测磁场磁感应强度大小约为0.6~1.0 T,不考虑磁场对电路其他部分的影响).要求误差较小.提供的器材如下:A.磁敏电阻,无磁场时阻值R0=150 ΩB.滑动变阻器R,总电阻约为20 ΩC.电流表A,量程2.5 mA,内阻约30 ΩD.电压表V,量程3 V,内阻约3 kΩE.直流电源E,电动势3 V,内阻不计F.开关S,导线若干(2)正确接线后,将磁敏电阻置入待测磁场中,测量数据如下表:123456U(V)0.000.450.91 1.50 1.79 2.71I(mA)0.000.300.60 1.00 1.20 1.80根据上表可求出磁敏电阻的测量值R B=______Ω.结合题图可知待测磁场的磁感应强度B=______T.(3)试结合题图简要回答,磁感应强度B在0~0.2 T和0.4~1.0 T范围内磁敏电阻阻值的变化规律有何不同?________________________________________________________________________.(4)某同学在查阅相关资料时看到了图所示的磁敏电阻在一定温度下的电阻—磁感应强度特性曲线(关于纵轴对称),由图线可以得到什么结论?___________________________________________________________________________.【答案】(1)见解析图(2)1500;0.90(3)在0~0.2T 范围内,磁敏电阻的阻值随磁感应强度非线性变化(或不均匀变化);在2.环保汽车将为2008年奥运会场馆服务.某辆以蓄电池为驱动能源的环保汽车,总质量3310kg m =⨯.当它在水平路面上以v =36km/h 的速度匀速行驶时,驱动电机的输入电流I =50A ,电压U =300V .在此行驶状态下 (1)求驱动电机的输入功率P 电;(2)若驱动电机能够将输入功率的90%转化为用于牵引汽车前进的机械功率P 机,求汽车所受阻力与车重的比值(g 取10m/s 2);(3)设想改用太阳能电池给该车供电,其他条件不变,求所需的太阳能电池板的最小面积.结合计算结果,简述你对该设想的思考.已知太阳辐射的总功率260410W P =⨯,太阳到地球的距离,太阳光传播到达地面的过程中大约有30%的能量损耗,该车所用太阳能电池的能量转化效率约为15%.【答案】(1)31.510W P =⨯电(2)/0.045f mg = (3)2101m S = 【解析】试题分析:⑴31.510W P IU 电==⨯⑵0.9P P Fv fv 电机===0.9/f P v =电/0.045f mg =⑶当太阳光垂直电磁板入射式,所需板面积最小,设其为S ,距太阳中心为r 的球面面积204πS r =若没有能量的损耗,太阳能电池板接受到的太阳能功率为P ',则00P S P S '= 设太阳能电池板实际接收到的太阳能功率为P , 所以()130%P P =-'由于15%P P =电,所以电池板的最小面积()00130%P SP S =- 220004π101?m 0.70.150.7r P PS S P P ===⨯电考点:考查非纯电阻电路、电功率的计算点评:本题难度中等,对于非纯电阻电路欧姆定律不再适用,但消耗电功率依然是UI 的乘积,求解第3问时从能量守恒定律考虑问题是关键,注意太阳的发射功率以球面向外释放3.如图所示的电路中,R 1=4Ω,R 2=2Ω,滑动变阻器R 3上标有“10Ω,2A”的字样,理想电压表的量程有0~3V 和0~15V 两挡,理想电流表的量程有0~0.6A 和0~3A 两挡.闭合开关S ,将滑片P 从最左端向右移动到某位置时,电压表、电流表示数分别为2V 和0.5A ;继续向右移动滑片P 至另一位置,电压表指针指在满偏的13,电流表指针也指在满偏的13.求电源电动势与内阻的大小.(保留两位有效数字)【答案】7.0V ,2.0Ω. 【解析】 【分析】根据滑动变阻器的移动可知电流及电压的变化,是可判断所选量程,从而求出电流表的示数;由闭合电路欧姆定律可得出电动势与内阻的两个表达式,联立即可求得电源的电动势. 【详解】滑片P 向右移动的过程中,电流表示数在减小,电压表示数在增大,由此可以确定电流表量程选取的是0~0.6 A ,电压表量程选取的是0~15 V ,所以第二次电流表的示数为13×0.6 A =0.2 A ,电压表的示数为13×15 V =5 V 当电流表示数为0.5A 时,R 1两端的电压为U 1=I 1R 1=0.5×4 V =2 V回路的总电流为I 总=I 1+12U R =0.5+22A =1.5 A由闭合电路欧姆定律得E =I 总r+U 1+U 3, 即E =1.5r+2+2①当电流表示数为0.2 A 时,R 1两端的电压为U 1′=I 1′R 1=0.2×4V =0.8 V回路的总电流为I 总′=I 1′+12U R =0.2+0.82A =0.6A 由闭合电路欧姆定律得E =I 总′r+U 1′+U 3′, 即E =0.6r+0.8+5②联立①②解得E =7.0 V ,r =2.0Ω 【点睛】本题考查闭合电路的欧姆定律,但解题时要注意先会分析电流及电压的变化,从而根据题间明确所选电表的量程.4.如图所示,闭合电路处于方向竖直向上的磁场中,小灯泡的电阻为10Ω,其它电阻不计.当磁通量在0. 1s内从0.2Wb均匀增加到0.4Wb过程中,求:①电路中的感应电动势;②如果电路中的电流恒为0.2A,那么小灯泡在10s内产生的热量是多少.【答案】(1)2V(2)4J【解析】(1)当磁通量发生变化时,闭合电路中要产生感应电动势,根据法拉第电磁感应定律,感应电动势大小为:0.40.220.1E V Vt∆Φ-===∆(2)当小灯泡上的电流为I=0.2A时,根据焦耳定律,10s钟内产生的热量为:Q=I2Rt=0.22×10×10J=4J5.在如图所示的电路中,电源电动势E=3V,内阻r=0.5Ω,定值电阻R1=9Ω,R2=5.5Ω,电键S断开.①求流过电阻R1的电流;②求电阻 R1消耗的电功率;③将S闭合时,流过电阻R1的电流大小如何变化?【答案】(1)0.2A;(2)0.36W;(3)变大【解析】试题分析:(1)电键S断开时,根据闭合电路的欧姆定律求出电流;(2)根据211P I R=求出1R消耗的电功率;(3)将S闭合时回路中的总电阻减小,根据闭合电路的欧姆定律分析电流的变化.(1)电键S断开时,根据闭合电路的欧姆定律得:12EIR R r=++,解得:I=0.2A(2)根据211P I R=,得210.290.36P W=⨯=(3)将S闭合时,2R被短接,回路中的总电阻减小,根据闭合电路的欧姆定律:EI R r=+,可知电流变大,即流过电阻1R 的电流变大 【点睛】本题主要考查了闭合电路的欧姆定律,解决本题的关键就是要知道闭合电路的欧姆定律的表达式,并且知道回路中的电阻变化了,根据闭合电路的欧姆定律可以判断电流的变化.6.利用如图所示的电路可以测量电源的电动势和内电阻。
高二物理恒定电流练习题(含答案)

高二物理恒定电流练习题(含答案) 高二物理恒定电流1.当变阻器R的阻值增加时,R两端的电压将减小,通过R的电流强度将减小。
2.若滑动变阻器的滑动端P向下滑动时,L2变亮,L1、L3、L4不变。
3.当滑动触头P向b端滑动时,A灯变暗,B灯变亮,R1消耗的功率变小。
4.原来断开的开关K闭合时,电路中Ua降低,Ub升高。
5.滑动变阻器的滑片P由b端逐渐向a端移动过程中,A2示数先增大后减小,A1示数先减小后增大。
6.电上所带电量为4μC。
7.可变电阻R4的取值为40Ω。
8.要使液滴上升,可使R2减小。
9.在这个电路中,有一个水平放置的平行板电C,带电液滴静止在其中。
四个电键都是闭合的。
如果只打开一个电键,液滴会怎样运动?选项包括:A。
只打开K1,液滴仍然保持静止;B。
只打开K2,液滴会加速向上运动;C。
只打开K3,液滴仍然保持静止;D。
只打开K4,液滴会加速向下运动。
10.在这个电路中,开关K最初是闭合的。
当电阻R1和R2的滑片处于图中所示位置时,带电尘埃P悬浮在平行板电中,保持静止状态。
要使尘埃加速向下运动,应该采取哪些措施?选项包括:A。
将R1的滑片向上移动;B。
将R2的滑片向上移动;C。
将R2的滑片向下移动;D。
断开开关K。
11.在这个电路中,电源的电动势是恒定的。
如何使灯泡变暗?选项包括:A。
增大R1;B。
减小R1;C。
增大R2;D。
减小R2.13.这个电路中,直线OAC表示某个直流电源的总功率P总随电流I变化的图像,抛物线OBC表示同一个电源内部的热功率Pr随电流I变化的图像。
如果A和B对应的横坐标是2A,那么线段AB表示的功率和I=2A对应的外电阻是什么?选项包括:A。
2W,0.5Ω;B。
4W,2Ω;C。
2W,1Ω;D。
6W,2Ω。
14.在这个电路中,电阻R=3Ω。
当开关K断开时,电源内电路消耗功率与输出功率之比为1:3;当K闭合时,电源内电路消耗功率与输出功率相等。
那么当K断开和闭合时,电灯L上消耗功率的比例是多少?选项包括:A。
高考物理专题复习:《恒定电流》附答案

新课标高考物理专题复习:《恒定电流》( 附参照答案 )一、选择题。
(共 20 小题,每题 3 分,共 60 分,部分分 1 分)1. 如图,电源电动势为E,内阻为r ,给外电阻R供电,则以下图中不可以反应全电路特色的图象是 ()E r IUU/V I/A U/V P出/WE/rOI/A O E U/V OCR/ΩO r R/ ΩA B D2.如下图,电源电动势=8V,内电阻为r =0.5 Ω,“ 3V,3W”的灯泡L与电动机 M串连接E在电源上,灯泡恰巧正常发光,电动机恰巧正常工作,电动机的线圈电阻L R0=1.5Ω 。
以下说法正确的选项是()E A.经过电动机的电流为 1.6A B.电动机的效率是62.5%MrC.电动机的输入功率为 1.5W D.电动机的输出功率为3W3.在如下图电路中,闭合电键S,当滑动变阻器的滑动触头P 向下滑动时,四个理想电表的示数都发生变化,电表的示数分别用123表示,电表示数I 、 U、U和U变化量的大小分别用I 、U1、U2和U3表示.以下比值正确的选项是()A.U1/I不变,U1/I 不变 C.U2/I变大,U2/I 变大C.U2/I变大,U2/I 不变 D.U3/I变大, U3/I 不变4.右图为包括某逻辑电路的一个简单电路图,L 为小灯泡.光照耀电阻远小于 R.则以下说法正确的选项是()A.该逻辑电路是非门电路;当电阻R 遇到光照时,小灯泡L 不发光B.该逻辑电路是非门电路;当电阻R 遇到光照时,小灯泡L 发光C.该逻辑电路是与门电路;当电阻R 遇到光照时,小灯泡L 不发光D.该逻辑电路是或门电路;当电阻R 遇到光照时,小灯泡L 发光R时,其阻值将变得5VR1R L5. 小灯泡通电后其电流I随所加电压U变化的图线如下图,P为图线上一点,为图线的PN切线, PQ为 U轴的垂线, PM为 I 轴的垂线。
则以下说法中正确的选项是()A.跟着所加电压的增大,小灯泡的电阻增大1IUB.对应P点,小灯泡的电阻为R=I2I2 M PC.对应P点,小灯泡的电阻为R=U1I1 N21I- ID.对应P点,小灯泡的功率为图中矩形PQOM所围的面积QO U1U6. 如下图,四个同样的电流表分别改装成两个安培表和两个伏特表,安培表A1的量程大于A2的量程,伏特表 V1的量程大于 V2的量程,把它们按图接入电路中,则以下说法正确的选项是A.安培表 A1的读数大于安培表 A2的读数B.安培表A1的偏转角大于安培表A2的偏转角C.伏特表V1的读数小于伏特表V2的读数D.伏特表 V1的偏转角等于伏特表V2的偏转角7.如下图的电路中,电池的电动势为E,内阻为 r ,电路中的电阻 R1、 R2和 R3的阻值都相同.在电键 S 处于闭合状态下,若将电键S 由地点 1 切换到地点2。
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选择题(共20小题)
1、如图所示,电解槽内有一价的电解溶液,ts内通过溶液内横截面S的正离子数是n1,负离子数是n2,设元电荷的电量为e,以下解释正确的是()
A.正离子定向移动形成电流,方向从A到B,负离子定向移动形成电流方向从B到A
B.溶液内正负离子沿相反方向运动,电流相互抵消
C.
溶液内电流方向从A到B,电流I=
D.
溶液内电流方向从A到B,电流I=
2、某电解池,如果在1s钟内共有5×1018个二价正离子和1.0×1019个一价负离子通过某截面,那么通过这个截面的电流是()
A.0A B.0.8A C.1.6A D.3.2A
3、图中的甲、乙两个电路,都是由一个灵敏电流计G和一个变阻器R组成,它们之中一个是测电压的电压表,另一个是测电流的电流表,那么以下结论中正确的是()
A.甲表是电流表,R增大时量程增大
B.甲表是电流表,R增大时量程减小
C.乙表是电压表,R增大时量程减小
D.上述说法都不对
4、将两个相同的灵敏电流计表头,分别改装成一只较大量程电流表和一只较大量程电压表,一个同学在做实验时误将这两个表串联起来,则()
A.两表头指针都不偏转
B.两表头指针偏角相同
C.改装成电流表的表头指针有偏转,改装成电压表的表头指针几乎不偏转
D.改装成电压表的表头指针有偏转,改装成电流表的表头指针几乎不偏转
5、如图,虚线框内为改装好的电表,M、N为新电表的接线柱,其中灵敏电流计G的满偏电流为200μA,已测得它的内阻为495.0Ω.图中电阻箱读数为5.0Ω.现将MN接入某电路,发现灵敏电流计G刚好满偏,则根据以上数据计算可知()
A.M、N两端的电压为1mV B.M、N两端的电压为100mV
C.流过M、N的电流为2μA D.流过M、N的电流为20mA
6、一伏特表有电流表G与电阻R串联而成,如图所示,若在使用中发现此伏特计的读数总比准确值稍小一些,采用下列哪种措施可能加以改进()
A.在R上串联一比R小得多的电阻
B.在R上串联一比R大得多的电阻
C.在R上并联一比R小得多的电阻
D.在R上并联一比R大得多的电阻
7、电流表的内阻是R g=200Ω,满偏电流值是I g=500μA,现在欲把这电流表改装成量程为1.0V的电压表,正确的方法是()
A.应串联一个0.1Ω的电阻B.应并联一个0.1Ω的电阻
C.应串联一个1800Ω的电阻D.应并联一个1800Ω的电阻
8、相同的电流表分别改装成两个电流表A1、A2和两个电压表V1、V2,A1的量程大于A2的量程,V1的量程大于V2的量程,把它们接入图所示的电路,闭合开关后()
A.A1的读数比A2的读数大
B.A1指针偏转角度比A2指针偏转角度大
C.V1的读数比V2的读数大
D.V1指针偏转角度比V2指针偏转角度大
9、如图所示是一个双量程电压表,表头是一个内阻R g=500Ω,满刻度电流为I g=1mA的毫安表,现接成量程分别为10V和100V的两个量程,则所串联的电阻R1和R2分别为()
A.9500Ω,9.95×104ΩB.9500Ω,9×104Ω
C.1.0×103Ω,9×104ΩD.1.0×103Ω,9.95×104Ω
10、用图所示的电路测量待测电阻R X的阻值时,下列关于由电表产生误差的说法中,正确的是()
A.电压表的内电阻越小,测量越精确
B.电流表的内电阻越小,测量越精确
C.电压表的读数大于R X两端真实电压,R X的测量值大于真实值
D.由于电流表的分流作用,使R X的测量值小于真实值
11、在如图所示的电路中,E为电源电动势,r为电源内阻,R1和R3均为定值电阻,R2为滑动变阻器.当R2的滑动触点在a端时合上开关S,此时三个电表A1、A2和V的示数分别为I1、I2和U.现将R2的滑动触点向b端移动,则三个电表示数的变化情况是()
A.I1增大,I2不变,U增大B.I1减小,I2增大,U减小
C.I1增大,I2减小,U增大D.I1减小,I2不变,U减小
12、如图所示,平行金属板中带电质点P原处于静止状态,不考虑电流表和电压表对电路的影响,当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时,则()
A.电压表读数减小B.电流表读数减小
C.质点P将向上运动D.R3上消耗的功率逐渐增大
13、在图所示的电路中,电源电动势为E、内电阻为r.将滑动变阻器的滑片P从图示位置向右滑动的过程中,关于各电表示数的变化,下列判断中正确的是()
A.电压表V的示数变小B.电流表A2的示数变小
C.电流表A1的示数变小D.电流表A的示数变大
14、在如图所示的电路中,灯炮L的电阻大于电源的内阻r,闭合电键S,将滑动变阻器滑片P向左移动一段距离后,下列结论正确的是()
A.灯泡L变亮
B.电源的输出功率增大
C.电容器C上电荷量减少
D.电流表读数变小,电压表读数变大
15、如图所示,电流表A1(0~3A)和A2(0~0.6A)是由两个相同的电流表改装而成,现将这两个电流表并联后接入电路中,闭合开关S,调节滑动变阻器,下列说法中正确的是()
A.A1、A2的读数之比为1:1
B.A1、A2的读数之比为5:1
C.A1、A2的指针偏转角度之比为1:1
D.A1、A2的指针偏转角度之比为1:5
16、在如图甲所示的电路中,L1、L2和L3为三个相同规格的小灯泡,这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示,当开关S闭合后,电路中的总电流为0.25A.则此时()
A.L1的电压为L2电压的2倍
B.L1消耗的电功率为0.75W
C.L2的电阻为12Ω
D.L1、L2消耗的电功率的比值大于4:1
17图所示电路中的电源为恒流源,不管外电路的电阻如何变,它都能够提供持续的定值电流.当滑动变阻器的滑动触头向上滑动时,电压表的读数变化量与电流表的读数变化量之比的绝对值是()
A.R0B.R1C.R2D.不能确定
18、如图所示,A和B为竖直放置的平行金属板,在两极板间用绝缘线悬挂一带电小球.开始时开关S闭合且滑动变阻器的滑动头P在a处,此时绝缘线向右偏离竖直方向.(电源的内阻不能忽略)下列判断正确的是()
A.小球带负电
B.当滑动头从a向b滑动时,细线的偏角θ变大
C.当滑动头从a向b滑动时,电流表中有电流,方向从上向下
D.当滑动头从a向b滑动时,电源的输出功率一定变大
19、如图所示的电路中,R1、R2、R3是固定电阻,R4是光敏电阻,其阻值随光照的强度增强而减小.当开关S闭合且没有光照射时,电容器C不带电.当用强光照射R4且电路稳定时,则与无光照射时比较()
A.电容器C的上极板带负电
B.电容器C的下极板带负电
C.通过R4的电流变小,电源的路端电压增大
D.通过R4的电流变大,电源提供的总功率变大
20、如图所示,平行金属板中带电质点P原处于静止状态,不考虑电流表和电压表对电路的影响,当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时,则()
A.电压表读数减小B.电流表读数增大
C.质点P将向上运动D.R3上消耗的功率逐渐增大
选择题(共20小题)
1.D 2.D 3.B 4.D 5.D 6.D 7.C 8.AC 9.B 10.BC 11.B 12.A 13.B 14.D 15.BC 16.BD 17.B 18.C 19.AD 20.AB。